Скользящее устройство с контролируемым трением, такое как демпфер двухстороннего действия



Скользящее устройство с контролируемым трением, такое как демпфер двухстороннего действия
Скользящее устройство с контролируемым трением, такое как демпфер двухстороннего действия

 


Владельцы патента RU 2480640:

МЕССЬЕ - БЮГАТТИ - ДОВТИ (FR)

Изобретение относится к машиностроению. Устройство с контролируемым трением содержит первый и второй элементы (1, 2), установленные подвижно относительно друг друга в направлении скольжения, между которыми симметрично расположены первый и второй фрикционные органы (5, 5) с возможностью селективного трения на втором элементе. Нажимной орган (6) действует на каждый из фрикционных органов возвратным усилием в направлении положения заклинивания. Первый фрикционный орган выполнен с возможностью воспрепятствования относительному перемещению двух элементов в первом направлении, а во втором направлении - с возможностью воздействия на оба элемента противодействующей силой трения, зависящей от напряжения, создаваемого на первом клиновом органе нажимным органом. Второй фрикционный орган действует в противоположном направлении аналогично первому фрикционному органу. Устройство дополнительно содержит средства (10, 13, 14) нейтрализации того из фрикционных элементов, который может заблокировать относительное перемещение элементов в одном или другом направлении, давая возможность другому фрикционному органу создавать противодействующую силу трения. Обеспечивается перемещение с контролируемым трением в двух направлениях. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к скользящему устройству с контролируемым трением, такому как демпфер, который может работать в двух направлениях.

Уровень техники

Из документа FR 2905997 известно устройство с контролируемым трением, содержащее первый и второй элементы, установленные подвижно относительно друг друга в направлении скольжения, при этом между двумя элементами установлен фрикционный орган, который стремится вернуться в положение заклинивания под действием нажимного органа, чтобы помешать перемещению обоих элементов в одном направлении относительного перемещения элементов вдоль направления перемещения и чтобы в другом направлении относительного перемещения действовать на оба элемента противодействующей силой трения, зависящей от напряжения, которое создает нажимной орган на клиновом органе.

Для этого фрикционный орган содержит поверхность трения об один из элементов и поверхность опоры на другой из элементов, причем эти поверхности образуют между собой угол.

Недостатком этого устройства является то, что оно работает только в одном направлении.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в выполнении известного устройства симметричным, чтобы обеспечить перемещение с контролируемым трением в двух направлениях.

Поставленная задача решена в устройстве с контролируемым трением, содержащем первый элемент и второй элемент, установленные подвижно относительно друг друга в направлении скольжения, причем устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит первый и второй фрикционные органы, расположенные симметрично между двумя элементами с возможностью селективного трения на втором элементе, при этом на каждый из фрикционных органов возвратным усилием в направлении положения заклинивания действует нажимной орган, при этом первый фрикционный орган установлен таким образом, чтобы в первом направлении относительного перемещения двух элементов вдоль направления перемещения стремиться препятствовать относительному перемещению и чтобы во втором направлении действовать на оба элемента противодействующей силой трения, зависящей от напряжения, создаваемого на первом клиновом органе нажимным органом; тогда как второй фрикционный орган установлен таким образом, чтобы во втором направлении стремиться препятствовать относительному перемещению двух элементов и чтобы в первом направлении действовать на оба элемента противодействующей силой трения, зависящей от напряжения, создаваемого на втором клиновом органе нажимным органом; при этом устройство дополнительно содержит средства нейтрализации того из фрикционных элементов, который может заблокировать относительное перемещение элементов в одном или другом направлении, давая возможность другому фрикционному органу создавать противодействующую силу трения.

Таким образом, средства нейтрализации не дают фрикционному органу, который может заблокировать движение, производить блокировку. При этом элементы могут свободно перемещаться в рассматриваемом направлении с преодолением противодействующей силы трения, создаваемой другим фрикционным органом. При перемещении в противоположном направлении фрикционные органы меняются ролями.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 схематично показано устройство в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 схематично показан фрикционный демпфер, в котором применяют изобретение, вид в разрезе.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг.1, устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит первый элемент 1, в данном случае неподвижный, и второй элемент 2, установленный на первом элементе с возможностью перемещения скольжением в продольном направлении. Для этого на первом элементе 1 установлены ролики 3 для направления второго элемента 2. Для большей ясности в данном случае предполагается, что второй элемент перемещается вправо, как показано стрелкой на фигуре.

Первый элемент 1 содержит стенку 4, по обе стороны от которой расположены фрикционные органы, в данном случае два клина 5, на которые возвратным усилием в сторону стенки 4 действует нажимной орган, содержащий в данном варианте две пружины 6. Каждый из клиньев содержит поверхность 7 трения по второму элементу 2 и противоположную опорную поверхность 8, образующую угол с поверхностью трения. Клинья 5 расположены симметрично по обе стороны от стенки 4.

Через стенку 4 проходит коромысло 10, при этом его два конца опираются на опорную поверхность 8 каждого из клиньев 5, в данном случае через ролики 11. Коромысло 10 опирается на заднюю часть 12 стенки 4 и свободно перемещается параллельно своему положению в направлении, параллельном направлению перемещения второго элемента 2.

Наконец, с двух сторон стенка 4 заканчивается двумя подъемными опорами 13 с наклонной стороной, каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия с ответной наклонной стороной 14 клиньев 5.

Устройство работает следующим образом. В состоянии покоя, когда между первым элементом 1 и вторым элементом 2 не происходит никакого относительного перемещения, пружины 6 центруют клинья 5 и коромысло 6 относительно стенки 4. Клинья 5 опираются своей поверхностью 7 трения на второй элемент 2.

Затем, когда начинают перемещать второй элемент 2, в данном случае вправо, левый клин, толкаемый коромыслом 10 ко второму элементу 2, перемещается вместе с последним, пока его наклонная сторона 14 не поднимется по находящейся напротив подъемной опоре 13. Клин больше не взаимодействует со вторым элементом 2 и поэтому оказывается нейтрализованным. Он больше не противодействует перемещению второго элемента 2.

При этом левый клин удерживается в положении упора в стенку 4 соответствующей пружиной 6. Следует заметить, что коромысло 10 переместилось вправо на такое же расстояние.

Что касается правого клина, то он сначала перемещается вместе со вторым элементом 2 под действием толкающего усилия со стороны коромысла 10, пока левый клин не остановится у стенки 4. Во время дальнейшего перемещения второго элемента 2 правый клин стремится переместиться вместе со вторым элементом, преодолевая сопротивление соответствующей пружины 6. При этом правый клин оказывается в положении равновесия, в котором он действует на второй элемент силой трения, контролируемой напряжением, создаваемым пружиной 6. В данном случае правый клин выполняет функцию фрикционного органа.

Само собой разумеется, что устройство является симметричным и что перемещение второго элемента 2 влево приведет к нейтрализации правого клина и к приведению в действие левого клина в качестве фрикционного органа.

Следует отметить, что в момент изменения направления перемещения существует мертвая зона. Действительно, когда второй элемент меняет направление, он увлекает за собой правый клин, пока последний не придет в положение упора в стенку 4, тогда как левый клин перемещается под действием толкающего усилия со стороны коромысла 10. Это расстояние, обозначенное d на фиг.1, соответствует мертвой зоне, в которой второй элемент не встречает никакой противодействующей силы.

Следует также отметить, что коромысло 10 представляет собой орган, раздвигающий клинья 5 и сохраняющий между ними одинаковое расстояние, перемещаясь вместе с ними, когда оба клина перемещаются вторым элементом 2. Коромысло 10 образует также опорный орган для опорной стороны 7, позволяя приведенному в действие клину создавать контролируемую силу трения.

Представленный выше принцип можно использовать в самых разных вариантах применения. Например, на фиг.2 схематично показан демпфер шимми, который можно, например, применять для гашения шимми взлетно-посадочного шасси.

На фиг.2 элементы, аналогичные элементам на фиг.1, обозначены позициями, увеличенными на сто. В данном случае различные детали аксиально симметричны. На фигуре показаны два элемента, подвижных относительно друг друга, в данном случае корпус 101 демпфера, в котором с возможностью скольжения установлен шток 102. Два клина 5 заменены круглыми фрикционными органами 105, в которых внутренняя поверхность 107 трения по штоку 102 является цилиндрической, тогда как наружная опорная поверхность 108 является конусной. Здесь тоже выполнена центральная стенка 104 с расширенным основанием, которое образует подъемные конусы 113, аналогичные подъемным опорам 13.

Пружинный орган содержит упругие шайбы 106, которые действуют на фрикционные органы напряжением, стремящимся переместить их к стенке 104.

В данном случае раздвигающим и опорным органом является втулка 110, выполненная с возможностью опоры на наружные конусные опорные поверхности 108 фрикционных органов 105. Втулка 110 проходит через стенку 104. Для этого стенка 104 и втулка 110 имеют ответные отверстия, обеспечивающие свободное перемещение втулки 110 параллельно направлению перемещения штока 102. Так же, как и коромысло 10, втулка 110 обеспечивает постоянное раздвигание фрикционных органов 105 с преодолением усилия пружинных органов 106, одновременно обеспечивая опору (через конусную поверхность 108) фрикционных органов на шток 102.

Данный механизм работает так же, как и устройство, показанное на фиг.1. Так, пока перемещения штока 102 относительно корпуса 101 остаются меньше длины мертвой зоны, шток не встречает противодействующей силы трения. Однако если перемещения штока превышают длину мертвой зоны, на шток действует контролируемая сила трения. Таким образом, это устройство можно с успехом применять для гашения вибраций, амплитуда которых увеличивается, превышая заданное пороговое значение, определяемое мертвой зоной демпфера.

Следует отметить, что фрикционный орган, который приближается к стенке 4, оказывается нейтрализованным, заходя на подъемный конус 113, что приводит к радиальному расширению фрикционного органа и препятствует его трению по штоку 102.

Изобретение не ограничивается представленным выше описанием и охватывает любой вариант, который не выходит за рамки, определенные формулой изобретения. В частности, хотя в представленных устройствах оба элемента являются подвижными в прямолинейном направлении, можно, естественно, предусмотреть не прямолинейные направления перемещения, например, окружное направление. Кроме того, комбинацию двух органов можно повторять либо последовательно, либо параллельно.

1. Устройство с контролируемым трением, содержащее первый и второй элементы (1, 2; 101, 102), установленные подвижно относительно друг друга в направлении скольжения, отличающееся тем, что содержит первый и второй фрикционные органы (5, 5; 105, 105), симметрично расположенные между двумя элементами с возможностью селективного трения на втором элементе, при этом нажимной орган (6; 106) действует на каждый из фрикционных органов возвратным усилием в направлении положения заклинивания, причем при относительном перемещении в первом направлении перемещения двух элементов вдоль направления перемещения первый фрикционный орган выполнен с возможностью воспрепятствования относительному перемещению этих двух элементов, а во втором направлении - с возможностью воздействия на оба элемента противодействующей силой трения, зависящей от напряжения, создаваемого на первом клиновом органе нажимным органом, тогда как второй фрикционный орган установлен с возможностью воспрепятствования относительному перемещению двух элементов во втором направлении, а в первом направлении - с возможностью воздействия на оба элемента противодействующей силой трения, зависящей от напряжения, создаваемого на втором клиновом органе нажимным органом, при этом устройство дополнительно содержит средства (10, 13, 14; 110, 113, 114) нейтрализации того из фрикционных элементов, который может заблокировать относительное перемещение элементов в одном или другом направлении, давая возможность другому фрикционному органу создавать противодействующую силу трения.

2. Устройство по п.1, в котором средства нейтрализации содержат подъемные средства (13, 14; 113, 114) для подъема поверхности (7; 107) трения каждого из фрикционных органов элемента, находящегося напротив этой поверхности трения.

3. Устройство по п.2, в котором подъемные средства содержат клиновидные подъемные части (13, 113), по которым один из фрикционных органов, сначала увлекаемый перемещением второго элемента, поднимается, пока не отойдет от второго элемента.

4. Устройство по п.3, в котором клиновидные подъемные части выполнены на стенке (4; 104), расположенной между фрикционными органами.

5. Устройство по п.2, в котором средства нейтрализации содержат опорный и раздвигающий орган (5; 105), который проходит между фрикционными органами, опираясь на опорную поверхность каждого из фрикционных органов, удерживая их на расстоянии друг от друга, при этом опорный и раздвигающий орган может свободно перемещаться вместе с фрикционными органами, когда их увлекает за собой второй элемент (2).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области техники, где применяется гашение механических колебаний, в частности предназначено для использования в подвесках транспортных средств.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к амортизатору, используемому, в частности, в стиральных машинах с центрифугой. .

Изобретение относится к устройствам виброзащитной техники. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам для гашения механических колебаний различного рода объектов, возникающих в транспортных средствах, различного рода машинах и аппаратах.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам защиты объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок. .

Изобретение относится к области фрикционных поглощающих аппаратов, предназначенных для автосцепок железнодорожных транспортных средств. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам защиты объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты технологического оборудования от воздействия вибрации. .

Изобретение относится к машиностроению. Виброизоляцию объектов с переменной массой осуществляют посредством упругих элементов, имеющих внутреннее демпфирование. Дополнительно в систему вводят демпфирование во всем диапазоне амлитудно-частотной характеристики. Каждый из упругих элементов выполняют в виде двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего и внутреннего, расположенных в параллельных горизонтальных плоскостях. Кольца жестко соединены между собой посредством двух упругих элементов, радиально расположенных в горизонтальной плоскости, и под углом - в вертикальной плоскости. Полости, образованные упругими кольцами, заполняют упруго-демпфирующим сетчатым элементом, выполненным армированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Устройство содержит первый элемент, на котором установлен второй элемент с возможностью скольжения. Фрикционные средства удержания установлены с возможностью создания между двумя элементами противодействующей силы, препятствующей относительному перемещению двух элементов. Фрикционный орган (105) неподвижно соединен с первым элементом и выполнен с возможностью трения о второй элемент (102) по поверхности трения, проходящей параллельно направлению скольжения. Нажимной орган (107) выполнен с возможностью приложения толкающего усилия к фрикционному органу и обеспечивает воздействие фрикционного органа на второй элемент в направлении, перпендикулярном к относительному перемещению элементов. Средства (110, 111) соединения фрикционного органа с первым элементом выполнены с возможностью отведения фрикционного органа от второго элемента во время перемещения второго элемента относительно первого элемента. Достигается возможность работы фрикционного устройства в двух направлениях. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области гашения механических колебаний, в частности в подвесках транспортных средств. Амортизатор содержит электронно-регулируемое оснащенное средством крепления к одной части объекта прижимное устройство, имеющее тормозные колодки с тормозными накладками, которые могут быть сменными. Внутри них свободно, не выпадая, перемещается имеющий средство крепления к другой части объекта, тормозной стержень, сечение которого может иметь любую форму. Демпфирование осуществляется путем управляемого механического трения между рабочими поверхностями тормозных колодок и тормозного стержня. Работой амортизатора управляет компьютер или процессор, снабженный специальными программами, содержащими ряд демпферных характеристик для разных дорожных условий и режимов езды в автоматическом или ручном управлении, в зависимости от выбора водителя. Компьютер или процессор постоянно отслеживает рабочие параметры амортизатора по сигналам от датчиков, контролирующих его работу. Конструкцией амортизатора предусмотрена возможность устанавливать его как сзади, так и спереди транспортного средства. Возможно использование одного компьютера или процессора для работы нескольких амортизаторов. Амортизатор может применяться вместе с рессорой как совместно с пружиной, так и без нее. Достигается упрощение конструкции, повышение качества демпфирования, надежный контакт колеса транспортного средства с полотном дороги, отказ от использования амортизаторной жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус в виде основания с крышкой и размещенные в нем упругие элементы. Тарельчатая кольцевая пружина состоит из верхнего и нижнего упругих колец, связанных упругими пластинами. Пружина закреплена в корпусе через периферийную втулку, установленную между основанием, нижним кольцом пружины и крышкой. Виброизолируемый объект устанавливается на резьбовой втулке, закрепленной в отверстии верхнего кольца пружины. Между основанием и нижним торцом резьбовой втулки закреплен упругодемпфирующий элемент в виде цилиндрической винтовой пружины с демпфером внутри. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Тарельчатый упругий элемент содержит каркас, в котором оппозитно установлены два упругих элемента тарельчатого типа: верхний и нижний. Каждый из упругих элементов тарельчатого типа содержит два плоских упругих соосно расположенных кольца: меньшего и большего диаметров. Кольца соединены между собой посредством трех упругих плоских пластин, расположенных наклонно по отношению к оси колец. Каждое из колец меньшего диаметра соединено с соответствующей крышкой посредством винтов. Между крышками расположен упругий элемент в виде цилиндрической винтовой пружины. Каждое из колец большего диаметра связано с соответствующей нижней и верхней частями каркаса. Нижняя часть каркаса состоит из основания, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой. В проточке диска размещено нижнее упругое кольцо большего диаметра нижнего упругого элемента тарельчатого типа. К нижней части нижнего кольца прикреплено кольцо из фрикционного материала для создания сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит каркас, выполненный в виде верхней платформы для установки виброизолируемого объекта и нижнего основания для размещения ограничителей хода блока тарельчатых упругих элементов. Юстировочная плита крепится к верхней платформе посредством крепежных элементов. Упругие элементы соединяют верхнюю платформу с нижним основанием, на котором размещен отбойник буферного типа. Основание каркаса виброизолятора в части контакта с тарельчатыми упругими элементами покрыто фрикционным материалом. Блок тарельчатых упругих элементов состоит из четырех тарельчатых пружин различной высоты и различного угла наклона к оси виброизолятора. Тарельчатые пружины через простановочные кольца размещены на оси виброизолятора и закреплены при помощи резьбового хвостовика и гайки. Каждая из тарельчатых пружин имеет в основании горизонтальную кольцевую отбортовку, опирающуюся на нижнее основание. Ось виброизолятора жестко соединена с верхней платформой каркаса. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, упругие сетчатые элементы, верхнюю и нижнюю нажимные шайбы. Основание расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями. Сетчатые упругие элементы жестко соединены с основанием посредством опорных колец. В верхнем сетчатом упругом элементе в центре осесимметрично расположен демпфер сухого трения. Демпфер выполнен в виде верхней нажимной шайбы, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, жестко соединенным с основанием. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, крышку и расположенные между ними упругие элементы с демпфером. Демпфер сухого трения состоит из нижней гильзы, соединенной с основанием, и соосной с ней верхней гильзы, соединенной с крышкой. Вокруг демпфера расположены два упругих элемента, выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин, связанных посредством штифтов с крышкой и основанием. Каждый из упругих элементов охватывает посредством пружины упругодемпфирующий сетчатый элемент. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Вибродемпфирующий механизм содержит множество утяжелительных элементов, расположенных в цилиндрическом полом участке. Участок образован внутри стержневой секции. Элементы разделены радиально друг от друга в окружном направлении вокруг оси полого участка. Поджимающий элемент для поджатия утяжелительных элементов к оси. Разделительные поверхности смежных утяжелительных элементов приводятся в поверхностный контакт друг с другом. Достигается увеличение поглощения энергии вибрации. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению. Демпфирующее устройство содержит первый (2а, 2b) и второй (3а, 3b) фрикционные элементы, механически соединенные с конструктивными элементами (4a, 4b, 5). Фрикционные элементы находятся во фрикционном взаимодействии (1a, 1b). Фрикционная поверхность одного из фрикционных элементов изготовлена из низкофрикционного полимерного материала, содержащего распределенную смазку. Инженерно-строительное сооружение содержит конструктивные элементы и указанные выше демпфирующие устройства. Способ демпфирования относительного движения между конструктивными элементами обеспечивается указанным выше демпфирующим устройством. Достигается возможность демпфирования в широком диапазоне частот и амплитуд колебаний. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх